Применение фрезерного станка с чпу
Фрезерный станок по металлу с ЧПУ
Для получения изделий из металла или дерева часто применяется фрезерный станок. Он характеризуется тем, что может применяться для механического снятия материала с поверхности. Рассматривая современное оборудование, следует отметить фрезерный станок с ЧПУ по металлу. Установленный блок числового программного управления позволяет вносить программу обработки заготовки для получения определенного изделия. Фрезеровальное оборудование характеризуется довольно большим количеством особенностей, о некоторых из них поговорим подробнее.
Особенности фрезерного станка с ЧПУ
Фрезерный станок с числовым программным управлением может применяться для обработки поверхности торцевыми и концевыми фрезами. При этом зачастую получают изделия корпусного типа. При изменении инструмента есть возможность проводить сверление и развертывание.
При рассмотрении конструктивных особенностей можно отметить, что настольный фрезер с ЧПУ несущественно отличается от обычных моделей.
Однако блок ЧПУ определяет следующее:
- Повышается точность фрезерования. К производству подобного оборудования предъявляется довольно большое количество требований, к примеру, все узлы должны быть расположены с высокой точностью относительно друг друга. Кроме этого, конструкция должна обладать повышенной жесткостью.
- Применяя фрезерно-токарный станок с ЧПУ по металлу можно автоматизировать процесс обработки, за счет чего снижается время, требуемое для получения изделия. Перемещение всех узлов совершается в автоматическом режиме согласно заданной программе.
- Существенно снижается вероятность допущения ошибки на момент обработки, а также получения травмы. Это можно связать с тем, что оператору не нужно вручную управлять основными узлами, выполняются лишь операции по перебазированию.
Классификация фрезеровального оборудования проводится по типу используемого блока числового программного управления. Примером можно назвать следующие моменты:
- Способ подачи заготовки. В некоторых случаях проводится подача в ручном режиме, в других в автоматическом.
- Число координат перемещения бабки также имеет значение. С увеличением этого показателя можно существенно повысить качество обработки и функциональность оборудования.
- По количеству инструментов. Часто встречается программа обработки, при которой нужно проводить смену инструмента. Есть оборудование, которое способно самостоятельно заменить инструмент на нужный, в других случаях приходится делать это вручную.
- Месторасположение инструмента: вертикальное или горизонтальное. Чаще всего встречается случай вертикальной установки.
Выделяют также несколько различных типов ЧПУ. Основная классификация выглядит следующим образом:
- Замкнутые имеют специальные датчики, которые могут контролировать положение всех узлов. Они перемещаются по непрерывной схеме.
- Разомкнутые характеризуются тем, что для управления основными блоками устанавливается шаговый электродвигатель. При этом не возникает необходимость в наличии датчиков обратной связи.
Встречается также фрезерно -равировальный станок по металлу с рассматриваемым блоком управления. Вращение перенаправляется за счет различных приводов и редукторов, ременной передачи от электрических двигателей, которые также могут классифицироваться по достаточно большому количеству признаков.
Горизонтальный тип оборудования, как правило, применяется для обработки крупногабаритных изделий.
Но из-за узконаправленной специализации встречаются подобные фрезерные станки с ЧПУ крайне редко, так как вертикальные более универсальные в применении.
Большинство фрезерных станков характеризуется схожей конструкцией. Основные узлы:
- Станина является основным элементом, который объединяет все узлы. Она может быть литой или сварной. Сегодня чаще всего встречается литой вариант исполнения, так как он характеризуется высокой прочностью, жесткостью и надежностью. Сварной вариант исполнения подходит для оборудования, которое применяется при обработке деревянных заготовок. Это связано с тем, что при подобном фрезеровании возникает меньшая нагрузка. При изготовлении станины часто применяется сталь или чугун.
- Атрибутом практически любого фрезерного станка с ЧПУ можно назвать направляющие скольжения. Подобный элемент характеризуется высокой точностью размещения и жесткостью. Стоит учитывать, что перемещение основных элементов происходит за счет скольжения, поэтому нужно своевременно проводить замену смазывающего вещества.
- Основным элементом считается шпиндель. Именно он обеспечивает обработку заготовки. Как правило, он перемещается по направляющим, на момент обработки заготовка находится в неподвижном состоянии. Более сложные в исполнении модели характеризуются тем, позиция меняется одновременно у шпинделя и стола, на котором закреплена заготовка
- Магазин для инструментов применяется для автоматической смены. Он может иметь различную конструкцию.
- Большинство моделей имеет несколько электрических двигателей, от которых передается усилие. При рассмотрении их параметров уделяется внимание мощности, а также рекомендуемому напряжению. В последнее время получили широкое распространение двигатели 220 В, более мощное устройство комплектуется моделями 380 В.
- Система ЧПУ является основным элементом подобного фрезерного станка с ЧПУ. Именно он контролирует положение всех узлов относительно друг друга и самой заготовки. Классификация блоков программного числового управления может проводится по самым различным признакам.
Стоит учитывать, что встречается просто огромное количество различных специальных станков. Примером можно назвать фрезеровально-гравировальный или настольный вариант исполнения.
Сфера применения оборудования
Область применения фрезерных станков ЧПУ весьма обширна. Это связано с тем, что фрезеровка и гравировка позволяют получать точные изделия, получившие весьма широкое распространение. Основной областью применения подобных фрезерных станков с ЧПУ назовем:
- Машиностроительная область. Именно в цехах заводов машиностроительной области изготавливают корпусные и другие детали, которые можно получить только при фрезеровании. При этом достаточно важным параметром назовем производительность.
- Сегодня в сфере производства бытовых приборов также встречаются подобные станки. Примером можно назвать выпуск телефоном. Это можно связать с тем, что в подобной сфере ценится высокая точность обработки и качество получаемой поверхности, степень автоматизации процесса.
- Получил широкое распространение фрезерно-гравировальный станок по металлу с ЧПУ. Для украшения поверхности часто проводится нанесение рисунка. Гравирование также проводится по заданной программе.
- Домашние мастерские. Сегодня можно встретить подобное оборудование и в домашних мастерских, для чего производятся специальные модели. Они характеризуются относительно невысокой производительностью и габаритами, а также более низкой стоимостью.
В целом можно сказать, что сфера применения рассматриваемого оборудования весьма обширна. Именно этот момент определил появление просто огромного количества различных моделей, которые характеризуются своими определенными эксплуатационными характеристиками.
Рекомендации по выбору
В продаже встречается большое количество самых различных моделей фрезерных станков с ЧПУ. Именно поэтому возникают трудности с подбором подходящей модели для конкретной задачи. Рекомендации, по которым можно выбрать фрезерный ЧПУ по металлу, выглядят следующим образом:
- Для начала учитывается область применения. Примером можно назвать установку на производственных площадях или в домашней мастерской. От этого во многом зависят затраты на покупку.
- Следующий критерий выбора заключается в размерах обрабатываемых заготовок. Для изготовления больших изделий требуется станок соответствующих габаритов.
- Уделяется внимание тому, какие именно будут проводится операции. Довольно большое распространение получил токарно-фрезерный с ЧПУ по металлу. Он может применяться для выполнения стандартных фрезеровальных операций и токарного точения. Некоторые модели также могут использоваться для сверления и растачивания.
- Степень автоматизации процесса также имеет важное значение. Некоторые модели могут автоматически подавать заготовки в зону обработки, другие проводят перебазирования. Большинство станков ЧПУ проводят обработка только в нескольких плоскостях.
- Точность, которой можно достигнуть при применении оборудования, также варьирует в достаточно большом диапазоне. Этот показатель зависит от многих моментов: точности базирования всех узлов, жесткости станины и так далее.
- Размеры и вес конструкции также имеют важное значение. Для установки в промышленности подходит объемное оборудование, вес которого достигает несколько тонн. Его размещают на специальных плитах. Для домашних мастерских подходят устройства с небольшим весом и размерами, они устанавливаются на полу или столе, верстаке.
- Популярность бренда также имеет важное значение. Продукция известных производителей обходится намного дороже, что связан с высоким качеством продукта. Известные производители уделяют довольно много внимания тому, чтобы станки не выходили в продажу с серьезными дефектами. При этом подобные компании вкладывают довольно много средств в разработку современных технологий, за счет которых продукт выделяется на фоне других предложений.
- Не стоит забывать о том, что на подобные устройства должна распространяться гарантия. Если в первые годы появятся дефекты, не всегда самостоятельно получится их устранить.
- Возможность расширения функциональности. Встречается довольно большое количество различной оснастки, которая позволяет проводить определенную операцию. Кроме этого, за счет специальной оснастки можно повысить точность обработки.
В целом можно сказать, что только специалист может выбрать наиболее подходящий вариант исполнения станка. Кроме этого в продаже встречаются универсальные устройства, которые подходят для проведения большинства операций.
Часто можно встретить мнение о том, что можно изготовить подобную конструкцию самостоятельно.
Стоит учитывать, самодельный вариант исполнения характеризуется меньшими эксплуатационными характеристиками.
Поэтому в случае, когда нужно получить качественное и точное изделие лучше всего использовать профессиональные станки с ЧПУ.
Технические характеристики и сфера применения фрезерных станков с ЧПУ
Создание станков с числовым программным управлением значительно повлияло не только на сферу металлообработки, но и на работу с другими материалами. Установки нового поколения способны обеспечить повышенную точность фрезеровки различных материалов, что приводит к значительному увеличению производительности труда. Применение станков с ЧПУ не требует непрерывного контроля и наблюдения оператором. Таким образом, по максимуму исключается человеческий фактор и связанные с ним сбои в производстве. Поэтому процесс обработки заготовок проходит беспрерывно и в строгом соответствии заданной программе, а результат работы отличается высокой точностью.
В статье мы рассмотрим важнейшие технические характеристики фрезерных станков с ЧПУ и основные сферы их применения.
Основные технические характеристики
Достоинства передового оборудования с числовым программным управлением на фоне застарелых моделей неоспоримы. Однако высокая цена подобных станков заставляет уделять особое внимание деталям, чтобы при покупке оборудования исключить вероятность неправильного выбора. Прежде чем окончательно определяться с фрезерным станком стоит ознакомиться с его основными техническими характеристиками. Это в конечном результате поспособствует максимально эффективному использованию фрезера с ЧПУ.
Габариты заготовки
Одно из главных условий высококачественной фрезеровки заготовок на установке с ЧПУ — их полная обработка за один заход без переналадки. Подбор оптимально подходящих для целей каждого конкретного производства габаритов рабочего поля фрезерной установки способствует достижению максимальной точности обработки и повышению производительности. В таком случае необходимо учитывать и длину шпиндельного хода; этот показатель влияет на допустимую максимальную толщину обрабатываемой детали.
Портал
На качественную обработку деталей в большой степени влияет материал, из которого изготовлен портал. Установка алюминиевых порталов приводит к снижению общей стоимости всего оборудования. Но при этом цельнолитые чугунные модели способны обеспечить высокую надежность и жесткость конструкции, зачастую в отличие от алюминия.
Шпиндель
Эта часть фрезерного станка стоит недешево, но экономить на ее покупке нет смысла. Разумно будет выбирать шпиндель, способный обеспечить некоторый запас мощности. В идеале он должен быть снабжен охладительной системой. Целесообразным вариантом считается приобретение шпинделя, изготовленного на известном производстве с широкой сетью сервисных центров в вашей стране.
Привод портала
Перемещение портала в современных фрезерах с числовым управлением происходит благодаря наличию шаговых и серводвигателей. Шаговые двигатели более демократичны по цене, но обработка при этом не будет отличаться сверхвысокой точностью. Второй вариант представляет собой высокоскоростное устройство, которое лишено такого недостатка, как пропуск шага.
Смена инструмента
В случае, когда на фрезерной установке с ЧПУ планируется выполнять обработку одного типа или схожие виды работ, в частой замене инструмента нет необходимости. Поэтому целесообразно отдать предпочтение моделям, где замена осуществляется вручную.
Когда же при обработке одной заготовки используются разные инструменты, возникает необходимость в приобретении фрезерных станков, оборудованных полуавтоматическим или автоматическим механизмом смены инструмента. Таким образом удастся добиться высокой точности обработки и значительно ускорить производственный процесс за счет сокращения периода исполнения технологической операции.
Сферы применения фрезерных станков с ЧПУ
Список отраслей, в которых использование фрезерных станков с ЧПУ нельзя заменить другим видом обработки, довольно широк. Эти установки с успехом применяются как, например, в дизайне, так и в тяжелой промышленности. Они одинаково качественно выполняют задания разного масштаба и степени тонкости обработки.
Обработка дерева
На оборудовании с ЧПУ можно одинаково качественно выполнять как эстетическую обработку древесины, так и производить крупные детали. При помощи фрезерных установок возможно нанесение на поверхность рельефов различной степени сложности, выполнение фигурной резки, производство составляющих частей корпусной мебели.
Металлообработка
В сфере обработки метала использование фрезерных установок с ЧПУ на производстве особенно важно. Даже самый опытный работник не способен наносить гравировку, выполнять шлифовку и рельефы на поверхности металлов наравне с фрезером. С применением современного оборудования технологический процесс проходит максимально быстро, а работа выполняется точно и качественно.
Рекламная продукция
Некоторые носители наружной рекламы, в частности билборды, световые надписи, вывески и прочие конструкции, изготавливают с применением фрезеров.
Архитектура и проектирование
Фрезерный станок может оказаться необходимым для создания макетов и литьевых форм различных объектов (транспортных средств, сооружений или оборудования).
3D-обработка
Применение фрезера с ЧПУ позволяет быстро и качественно изготовить матрицы и штампы из различных материалов для производства серийной рекламной, обувной, литейной и прочих видов продукции. Широкие возможности фрезерных станков способствуют быстрой и качественной обработке элементов прототипа при его проектировании и созданию форм для серийного производства.
Электроника
Еще одна область применения современных фрезерных установок с ЧПУ — производство электроники. Станки способны обрабатывать такие составляющие элементы, как платы или чипсеты. Впоследствии из этих частей собирают готовые приборы.
Машиностроительная отрасль
Фрезерные установки с ЧПУ широко применяют в процессе изготовления транспортных средств. При производстве отдельных деталей автомобилей удается повысить общее качество и надежность моделей. Фрезеры служат для обработки силовых элементов, ребер жесткости, элементов обвеса корпуса. Технические возможности оборудования позволяют достигать ювелирной точности при изготовлении алюминиевых заготовок и элементов из карбона.
Ювелирное дело
Почти все виды изделий (монеты, сувенирная продукция, украшения) подлежат обработке с помощью фрезерных станков. Установки способны выполнять высокоточную гравировку на драгоценных металлах и камнях.
В заключение
Область применения станков с ЧПУ достаточно обширна. Фрезерные установки отличаются универсальностью, многофункциональностью, высокой эффективностью и точностью производимой обработки. Эти преимущества делают современное оборудование востребованным на производствах в большом количестве отраслей человеческой деятельности.
Применение фрезерного станка с чпу
Современные станки с ЧПУ являются отдельным видом промышленного оборудования. Области применения данного оборудования в производстве постоянно расширяются. Фрезерные, токарные, лазерные станки с ЧПУ используются на предприятиях разных отраслей.
Металлообработка и промышленное производство
– фрезерная 2D/3D обработка деталей;
– гравировка, фрезерование отверстий, нарезание резьбы в различных деталях из цветных металлов;
– изготовление технически сложных и высокоточных форм, пресс-форм для литья.
Электроника
– изготовление корпусов и лицевых панелей приборов;
– изготовление печатных плат;
– фрезерование технологических отверстий в электротехнической и радиоэлектронной аппаратуре;
– изготовление радиаторов из алюминия.
Модельное производство
– изготовление мастер моделей, литьевых моделей, прототипов изделий;
– изготовление моделей и архитектурных форм;
– формы для вакуумной формовки, штампов и клеше из различных материалов, включая алюминий, латунь, бронзу и модельный пластик.
Мебельное производство
– простые и сложные фасады (в том числе с художественной резьбой), накладки на мебель, элементы эксклюзивной мебели со сложной резьбой;
– криволинейный раскрой ДСП, ДВП, МДФ, в том числе ламинированных материалов;
– изготовление художественного паркета из ценных пород дерева, бордюры, розетки со сложным узором;
– фрезерование криволинейных вырезов в филенчатых дверях под стекло и филенку;
– изготовление филенок, в том числе эксклюзивных с глубокой художественной резьбой;
– изготовление эксклюзивных дверей из ценных пород древесины;
– инкрустация дверей вставками из ценных пород дерева, накладки на железные двери и т.д.
Реклама
– криволинейный раскрой листовых пластиков, ПВХ, акрила, композитов и других материалов;
– вырезка букв, логотипов, подставок, эмблем и т.д;
– изготовление табличек, гравировка надписей на табличках;
– производство POS материалов (ценники, подставки, пластиковые лотки и т.д.) производство шаблонов, производство лекал, производство указательной продукции;
– гравировка на стекле, оргстекле, в том числе нанесение рисунка для торцевой подсветки оргстекла.
Области применения и возможности станка с чпу
Современные CAM программы позволяют получать G код для резки на чпу станке за считанные минуты и не требуют специальных навыков и умения писать программы. CAM программа позволяет создать код по чертежу, фотографии или изображению автоматически, пользователю необходимо лишь задать размеры заготовки, глубину фрезеровки и выбрать фрезу (например, см. статью Создание управляющей программы для резки 3D рельефа в программе ArtCAM за 9 шагов).
Простота использования современных CAM программ, а также расширение рынка чпу станков за счет появления оборудования хобби класса и полупрофессиональных станков, с их вполне приемлемой ценой, позволяет многим специалистам, занимающимся резкой, фрезеровкой, гравировкой по дереву и другим материалам, облегчить свой труд и расширить свои возможности.
Вот некоторые области применения станков:
1. Реклама.
Макеты домов и для строительной компании . Пользователь Сергей Р (г. Краснодар). Станок Моделист4090
Визитка . Пользователь Алексей М. (г. Улан – Удэ) Станок Моделист4060
Табличка для багетной мастерской. Пользователь Сергей К. (г. Гагарин) Станок Моделист4060
2. Сувенирная продукция и предметы декора.
Упаковка бутылки для вина. Пользователь Сергей К. (г. Гагарин) Станок Моделист4060
Сувенир ДОМБАЙ . Пользователь Александр Б. (г. Краснодар) Станок Моделист3040
Часы и вешалка . Пользователь Никита Т. (г. Пермь) Станок Моделист3040
3. Мебельная продукция (стулья, столы, обналичники, становые и потолочные модели, балясины и др.). Примеры работ:
Обналичник . Пользователь tech. (г. Чаплыгин) Станок Моделист3040
4. Предметы игровой и учебной деятельности (шахматы, нарды, игрушки, ручки для ножей и др.).
Клешня робота манипулятора для кружка технического творчества . Пользователь Эдуард Н. (г. Краснодар) Станок Моделист3030
Модели Эйфелевой башни и пистолета . Пользователь Сергей К. (г. Гагарин) Станок Моделист4060
Игрушки . Пользователь petr c
5. Ювелирная продукция.
6. Печатные платы.
Пользователь Константин К. (г. Краснодар) Станок cnc-2020al
7. Изготовление клише, пломбираторов.
Клише — это инструмент, который применяется для изготовления визиток, открыток, обложек ежедневников и другой пост-печатной полиграфической продукции, выпускаемой типографиями. Так же клише используют в тюнинге салонов автомобилей для тиснения на коже сидений и приборных панелях.
Клише изготовлено на станке cnc-2535al, материал клише – магний
Полупрофессиональные станки и станки с чпу хобби класса позволяют обрабатывать большое количество разнообразных материалов. Смотри статью Обработка материалов на фрезерном станке с чпу.
С помощью таких станков можно осуществлять обработку по контуру, гравировать, 3d фрезеровать.
Обработка по контуру . Пользователь Алексей М. (г. Улан – Удэ) Станок Моделист4060
Гравировка . Пользователь Сергей К. (г. Гагарин) Станок Моделист4060
3d резка на ЧПУ . Пользователь Анатолий (г. Пятигорск). Станок cnc-3040al
Возможности чпу станков хобби класса могут быть значительно расширены.
Принцип конструктора, используемый во многих станках, позволяет превращать фрезерный станок в 3d принтер за счет крепления экструдера (печатающей головки)
Ниже представлена фотография печати крепления для лазерной головки фрезерным чпу станком Моделист3040
Еще больше работ на станках с чпу серии Моделист в статье Обработка материалов на фрезерном станке с чпу